维度网讯，挪威科学家领导的一项国际研究比较了浮式光伏（FPV）与地面光伏（GPV）组件在不同气候条件下所受的湿度诱发应力水平。研究团队利用七个内陆水体及邻近陆地区域的多年度气象数据，模拟了组件温度、相对湿度及水分侵入情况，结果显示水面上的湿度诱发应力并不一定比陆地上更严重，气候区域和系统设计参数的影响可能更大。

该研究覆盖瑞典的 Stortjärn、Erssjön 和 Erken 湖，挪威的 Almbergasjön 湖，美国华盛顿湖，加拿大 Harp 湖，以及新西兰陶波湖。研究人员分析了各测点的空气温度、相对湿度、风速和水温现场数据，并与 ERA5 辐照度数据结合，利用 Faiman 光伏温度模型模拟组件温度和湿度条件，再通过三维有限元扩散模型模拟玻璃-玻璃和玻璃-背板组件在25年内的水分侵入过程。研究还考察了组件在水面以上的安装高度和系统传热效率等设计参数对湿度诱发应力的影响。

作者 Nathan Roosloot表示，这是首个系统比较不同气候条件下水上与陆地湿度诱发应力水平的研究，弥补了浮式光伏组件湿度诱发退化及其与地面光伏对比方面的知识空白。他补充说，这类研究有助于理解浮式光伏组件的可靠性，并为制定浮式光伏专用测试协议和材料选择标准提供科学依据。

模拟结果显示，水上和陆地的环境温度与组件温度相近，绝对平均差异小于 2 摄氏度；水面上的相对湿度可能比陆地更高或更低，绝对平均差异随地点不同最高可达 9 个百分点。陆地上的每日温度和相对湿度波动大于水上，研究人员认为这是水体的稳定作用所致。就内部水分含量而言，多数情况下地面光伏组件高于浮式光伏组件，平均浓度最高可高出 37%。浮式光伏系统设计对水分侵入的影响更为显著：组件在水面以上高度的变化可使平均水分浓度改变最高 47%，系统传热效率差异则可带来最高 42% 的变化。

研究人员指出，浮式光伏组件可能并不总是需要针对增强的湿度诱发退化制定特殊设计或测试方案。这项研究同时表明，浮式光伏可靠性研究结果在很大程度上取决于气候区域和系统设计，这使得在不同浮式光伏系统之间转移研究成果存在困难，也难以将“浮式环境”作为单一概念进行定义。

该研究成果以“Comparison of humidity-induced stress levels between floating and ground-mounted photovoltaics”为题发表在《太阳能》（Solar Energy）期刊上。研究参与机构包括挪威能源技术研究所（Institute for Energy Technology）、奥斯陆大学（University of Oslo）、挪威水研究所（Norwegian Institute for Water Research）、美国金县（King County）、威斯康星大学麦迪逊分校（University of Wisconsin-Madison）、马卡莱斯特学院（Macalester College）、纽约州立大学奥尼昂塔分校（State University of New York at Oneonta）、奥尔巴尼大学（University at Albany）、瑞典农业科学大学（Swedish University of Agricultural Sciences）、新西兰惠灵顿维多利亚大学（Victoria University of Wellington）、加拿大环境、保护和公园部（Ministry of the Environment, Conservation and Parks）、女王大学（Queen's University）、萨斯喀彻温大学（University of Saskatchewan）以及意大利埃德蒙·马赫基金会（Edmund Mach Foundation）。